ESD-Schutz bei Laserdioden

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RickM
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ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von RickM » Sa 19 Nov, 2016 8:22 pm

Ein herzliches Hallo an alle,

Ich bin der Patrick, 23 Jahre jung und aus dem mehr oder weniger schönen München :)
Da ich hauptberuflich Galvoscanner und deren Servokarten repariere und vor diesem Job in der
Veranstaltungstechnik tätig war, wo ich schon einiges mit Projektoren zu tun hatte dachte ich mir, ich
versuche mich selbst mal an der Kontruktion so einer Kiste :).

Da das ganze eine kleine Bastlerei ist, an der ich immer mal wieder dran bin, sollte das ganze auch
relativ Low-Cost bleiben (Eine gewisse Summe kostet es einfach, das ist klar). Galvos und Ansteuerung waren kein Problem für mich, nur bei Diodenlaser und deren
Modulation musste ich mich komplett reinlesen, denn das war komplettes Neuland für mich. (Habe wenn überhaupt, nur etwas mit Faserlasern zu tun und die sind
bereits zusammengebaut) Was mich nun zu meinem Problem führt:
In der Arbeit ist alles eine einzige ESD-Zone, auch die Kleidung, was bei mit im Keller nun nicht ganz zutrifft :P
Man liest immer wieder das Dioden so ziemlich keinen einzigen Fehler in der Hinsicht verzeihen, aber was stimmt nun wirklich?
Reicht eine ESD-Matte und ein Armband aus um damit zu hantieren? Oder ist da wirklich mehr nötig?

Es sind nämlich schon mittlerweile einige Dioden bei mir gestorben, zwei Osram PL520, eine PL450b und eine Opnext HLG63603TG.
Alle 3 waren im Lasertack-Spiegelschnitt Modul verbaut, Treiber ist der 4-Kanal von Live-Lasersystems.
Die blaue ging garnicht erst an (hat nur geglimmt), die grüne funktionierte als ich Threshold und Maximalstrom einstellte, am Tang darauf nicht mehr.
Bei der roten das gleiche. Habe an diesen Arbeiten eben "nur" ein Armband verwendet.

Meine Frage nun: was verwendet ihr so um Dioden zu schützen, besser gesagt welchen Aufwand betreibt ihr, um eine ESD-Umgebung zu realisieren?
Armband und Matte, oder wirklich auch Fußboden und Kleidung?

Falls er irgendwie Hilft, das restliche Equipment ist:
- Ilda-Eingangsadapter und Safety von mylaserpage
- K25N Galvos, aus meiner Sicht naja die Teile, aber Preis-Leistung absolut super
- Der 4-Kanal Treiber von Live-Lasersystems
- Meanwell Schaltnetzteil

Vielen Dank schonmal im voraus und ein habt ein schönes Wochenende :))
Grüße
Patrick

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VDX
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von VDX » Sa 19 Nov, 2016 11:59 pm

Hi Patrick,

ich habe Daheim keine speziellen ESD-Maßnahmen und in inzwischen fast 40 Jahren noch keine wirklichen Probleme damit gehabt ;)

Vermutlich hängt das auch stark davon ab, was du gerade für Klamotten an hast, woraus das Sitzkissen deines Stuhls besteht ... und ob du in der Nähe einen stärkeren Sender laufen hast.

Im Haus habe ich in Richtung Handy-Empfang quasi ein "Funkloch" -- im Keller geht gar nichts, im Erdgeschoß nur in der Nähe der Fenster, erst im Obergeschoß habe ich normalen Empfang.

Auch der Radio- und DVBT-Empfang ist im Haus nur recht schwach.

Ganz andere Probleme hatte ich in einer Anstellung in Mainflingen, etwa 2km neben dem DCF77-Sender - da konnte ich ohne Erdungsarmband und Erdungsmatte noch nicht mal einen auf dem Tisch liegendes IC-anfassen, ohne daß es kaputtging :?

Du kannst relativ leicht testen, ob du dich erden mußt - lauf etwas herum und setze dich dann in einen Arbeitsstuhl -- wenn du ein leichte "Bizzeln" hörst, hast du in deinen Klamotten genug Spannung aufgebaut, daß sie sich hörbar entlädt ... oder berühre mit einem Metallteil in der Hand (tut weniger weh ;)) ein geerdetes Gehäuse -- wenn es blitzt, warst du ebenfalls "geladen" ...

Viktor
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von dyak » So 20 Nov, 2016 12:41 am

Ich weiß zwar nicht was ESD mit Funksendern zu tun hat aber egal.
Wichtig ist das die Matte die du hast auch geerdet ist (über 1 Megaohm). Es gibt dann in Spezialfällen noch weitere Möglichkeiten wie Luftuionisatoren usw. das ist aber in der Regel nicht nötig.
Gerade im Winter bei trockener Luft steigt die Gefahr für ESD natürlich an.
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von VDX » So 20 Nov, 2016 1:49 am

dyak hat geschrieben:Ich weiß zwar nicht was ESD mit Funksendern zu tun hat aber egal.
... hab's vorher auch nicht beachtet -- aber die meisten Probleme mit ESD oder statischer Aufladung beim Laufen über Teppichboden oder An-/Ausziehen von Klamotten hatte ich in Gebäuden mit direkter Sicht auf Funkmasten oder in der Nähe von Bahn-Oberleitungen oder Hochspannungstrassen:
- Schule in Hanau - 500m neben Postzentrale mit "Antennwald" auf dem Dach
- Uni Frankfurt mit diversen Funkmasten in der Nähe und im Gebäudekomplex selber
- Firmengebäude mit 2km direkte Sicht auf die Funkmasten vom DCF77-Sender in Mainflingen
- Firmengebäude in Frankfurt/Hausen, 200m Entfernung zu Bahn-Oberleitungen, direkte Sicht auf Fernsehturm

Die geringsten Problem dagegen in Gebäuden mit EM-Abschirmung:
- Haus meiner Eltern (Baujahr 1978) und mein Haus (Baujahr 1971) mit massiven Problemen, im Haus überhaupt Handy oder Radio zu empfangen
- ehemalige US-Kaserne in Gelnhausen mit "Anti-Späh-Abschirmung" in Wänden und Fenstern, überhaupt kein Funkempfang im Gebäude!

Es ist wohl nicht direkt die Wellenlänge oder Sendeleistung, hat aber vermutlich massiven Einfluß auf die "Wahrscheinlichkeit der Ladungstrennung" beim Gegeneinanderreiben der Kleidung und Setzen/Aufstehen in einen Stuhl mit Kunstfaser-Sitzbezug - in einem Fall konnte ich direkt nach dem Reinsetzen in den Stuhl nur durch "Handauflegen" auf die Tastatur den PC einen Reset ausführen lassen :freak:

Einigen Einfluß hat auch noch der Fußbodenbelag und dazu passendes/unpassendes Schuhwerk und Kleidung mit Kunstfaser gegen Baumwolle ...

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von RickM » So 20 Nov, 2016 2:03 am

Merci schonmal für die Antworten :)
dann werd ich das Setup mal noch um eine Matte erweitern und hoffen das es besser läuft.
Andere Sache, ich hab beim suchen hier ob es so ein Thema schon mal gab einen Beitrag gelesen,
in dem die Vermutung geäußert wurde, das ein Lasertreiber die Dioden beim Einschaltmoment mit einer
Spannungsspitze killt.
Das kann ich mir aber erlich gesagt bei dem Treiber nicht wirklich vorstellen aber wer weiß.

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von Micha » So 20 Nov, 2016 11:03 am

Möchte auch meine Erfahrung kundgeben.

Nein jetzt im Ernst!

Ich hatte ähnliche Probleme ganz am Anfang meiner Laserfreak Karriere. Dioden sind gestorben.
Problem war recht einfach, meine Lötstation war der Schuldige und auch Schlechte Erdung im Haus.

Lösung war, Extra Erdung zur Heizung und ein Gutes ESD Armband zur Lötstation.

Seit dem alles Gut und keine Ausfälle!

Grüße
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von JETS » So 20 Nov, 2016 11:26 am

Ich habe zwar eine ESD Oberfläche auf meinem Arbeitstisch, aber ich denke die braucht es nicht unbedingt.
In der Regel klemme ich meine Erdungsleitung und Armband direkt an das Gehäuse oder Die Gehäusemasse.
Beim mobilen Einsatz habe ich meist nur ein Armband, ich denke es reicht notfalls wenn ein Armband direkt mit der Gehäusemasse verbunden ist.
(egal welche Ladung - das Gehäuse und ich bzw. meine Werkzeuge haben dann immerhin dasselbe Potential
Und irgendwo hab ich mal gelernt dass Elektronen nur dann fließen oder überspringen wenn unterschiedliche Potentiale herrschen)
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Bunt ist nur eine Frage des Spektrums.

...wäre unsere Phantasie realistisch, dann wäre unsere Realität phantastisch.

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von dyak » So 20 Nov, 2016 12:02 pm

JETS hat geschrieben:Ich habe zwar eine ESD Oberfläche auf meinem Arbeitstisch, aber ich denke die braucht es nicht unbedingt.
In der Regel klemme ich meine Erdungsleitung und Armband direkt an das Gehäuse oder Die Gehäusemasse.
Beim mobilen Einsatz habe ich meist nur ein Armband, ich denke es reicht notfalls wenn ein Armband direkt mit der Gehäusemasse verbunden ist.
(egal welche Ladung - das Gehäuse und ich bzw. meine Werkzeuge haben dann immerhin dasselbe Potential
Und irgendwo hab ich mal gelernt dass Elektronen nur dann fließen oder überspringen wenn unterschiedliche Potentiale herrschen)
Prinzipiell ja, nur ist es natürlich einfacher alle Schraubenzieher und Geräte zu Erden, da dies das natürliche Potential ist wohin alle Teile mehr oder weniger schnell streben.
Wenn alles ein Potential von 1 kV zu Erde hat kannst du natürlich auch damit arbeiten, nur ist die Gefahr höher, dass du einen Schraubenzieher oder ähnliches erwischt was vorher geerdet war. (weil es nicht auf der Matte lag)

Der Lötkolben sollte auch nicht zu gut geerdet sein. Wenn man denkt es bringe etwas, einfach das Metall mit PE zu verbinden, kann man schnell Probleme bekommen. Über den Lötkolben werden dann super Ladungen mit hohen Spitzenströmen abgeführt. Von daher sollte mindestens 1 Megaohm in Reihe sein um den möglichen Strom zu begrenzen.
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von Weasel » Mo 21 Nov, 2016 8:09 pm

Moin,

was natürlich auch noch sein könnte und noch nicht hier angesprochen wurde ist die Tatsache das die Dioden immer zuerst mit dem Treiber verbunden werden sollten bevor der Treiber Spannung bekommt.
Da es sich bei den Treibern ja um Konstatstromquellen handelt, welche den den Strom über die Spannung einstellen, kann dort erstmal die volle Versorgungsspannung anliegen, wenn am Ausgang keine Diode angeschlossen ist. Klemmst du dann die Diode an den "geladenen" Ausgang an, kann das schon ausreichen um die Diode zuverlässig zu zerstören.
Ich würde in dem Bezug immer auf Nummer sicher gehen, den Treiber spannungsfrei schalten und vor dem anklemmen der Dioden den Ausgang nochmal kurzschließen.

Gruß Marc

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von VDX » Mo 21 Nov, 2016 11:40 pm

... ein weiteres Problem bei den billigen (und auch einigen "guten") Konstantstrom-Reglern ist der Einschalt-Peak und beim Modulieren über TTL auch die Über- und Unterschwinger - dabei sind die "Unterschwinger" teilweise gefährlicher!

Ich habe einige kommerzielle Hochstrom-Treiber mit bis zu 10A Stromregelung dagehabt, bei denen ich mit einem DSO positive Spikes beim Einschalten und Modulieren mit bis zu 15A und beim Abschalten mit bis zu -5A(!!) gemessen hatte! - zwar nur sehr kurze mit ein paar *zig ns Dauer, was für die damit angesteuerten Pumpdioden nicht sofort tödlich ist, die Lebensdauer aber schon merklich reduzieren kann :?

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von jojo » Di 22 Nov, 2016 8:53 am

VDX hat geschrieben:... ein weiteres Problem bei den billigen (und auch einigen "guten") Konstantstrom-Reglern ist der Einschalt-Peak und beim Modulieren über TTL auch die Über- und Unterschwinger - dabei sind die "Unterschwinger" teilweise gefährlicher!
Es gibt fast von keinem Anbieter Messergebnisse zu sehen.
Es interessiert eigentlich niemanden. Hauptsache billig.
Anstatt gute Treiber zu nehmen, bauen dann einige diese Lasorb-Dinger ein. Meiner Meinung nach totaler Quatsch.


Gruß

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von vakuum » Di 22 Nov, 2016 10:06 am

sehe ich genau so Jojo....

zu ESD: das einzige was es beim Basteln braucht ist köpfchen einschalten... dann sterben keine Dioden!

Bei der Sereinproduktion sieht es etwas anders aus, gerade dass die Lebensdauer der Dioden nicht verkürzt wird.

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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von Sheep » Di 22 Nov, 2016 10:23 am

Interessantes Thema...
VDX hat geschrieben:Einschalt-Peak und beim Modulieren über TTL auch die Über- und Unterschwinger
Wie sieht das aus mit den Treibern von Lasertack? Haben die auch solche Peaks? Sind ja nicht die Günstigsten und haben viele im Einsatz...
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von masterlu79 » Di 22 Nov, 2016 1:55 pm

Er benutzt ja diesen hier:
- Der 4-Kanal Treiber von Live-Lasersystems
Sven(Tracky) scheint ja damit schon gute Erfahrungen gemacht zu haben, vielleicht kann Sven ja mal was dazu sagen.
Gerne auch Phillip als Erbauer und Verkäufer des Treibers :freak:

hier mal der Link zu Sven´s neuer Kiste bei FB: https://www.facebook.com/sven.conrad196 ... =3&theater
Im Video ist der 4fach Treiber gut zu sehen :mrgreen:

Grüße aus Berlin

RickM
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von RickM » Di 22 Nov, 2016 11:44 pm

Nun denn, auf alle Fälle vielen Dank für die Antworten :)
Bin was die Handhabung angeht jetzt um einiges schlauer, man lernt ja nie aus.
Wenn ich irgendwann mal fertig mit der Kiste bin stell ich sie mal vor :)

MatthiasP
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Re: ESD-Schutz bei Laserdioden

Beitrag von MatthiasP » Fr 06 Okt, 2017 2:30 pm

Hallo,

ich bin Zufällig beim stöbern im Forum über das Thema gefallen und möchte da doch mal ein wenig Klarheit schaffen.

ESD ist keine erfundene Gefahr und nicht zu unterschätzen. Rund ein Viertel der defekten Bauteile haben einen ESD-Schaden. Und das ist nicht wenig. Typsiche ESD-Schäden merkt man aber nicht. Das sind Vorschädigungen die man gar nicht merkt. Erst später im Einsatz fallen diese Komponenten aus. Aber Ausfallen tun diese Bauteile. Und wer sagt, dass er noch nie einen ESD-Schaden hatte, der hat auch noch nie die defekten Bauteile untersuchen lassen.

Das gefährliche an elektrostatischer Aufladung ist, dass man sie erst merkt wenn es viiiiiiel zu spät ist. Ab ca. 1000V kann man elektrostatische Aufladung spüren und das knistern hört man erst ab ca. 5000 V. Eine Schädigung beginnt aber bereits bei ca. 100 V. 90% der Entladungen merken wir daher nicht.

Der Schutz ist aber auch kein Hexenwerk. Ein Basisschutz sollte bei der Elektronik hier eine ESD-Matte und ein Handgelenksband sein. Beides sollte über einen Erdungsbaustein an die Steckdose angeschlossen werden. Damit ist die Erdung über PE sichergestellt.

Ansonsten darauf achten, dass alle isolierenden Materialien weggeräumt werden, welche nicht gebraucht werden.

Wer ein wenig mehr Schutz möchte, der kann sich noch ein ESD-Shirt anziehen, aber das ist eher die Kür als die Pflicht.


Beste Grüße

Matthias
Der PC rechnet mit allem, nur nicht mit seinem Benutzer.

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